你知道F1引擎有什麼動力，能量回收是如何工作的，以及車隊什麼時候可以更換哪些部件嗎？本期內容將為大家帶來F1引擎規則的詳細解讀。

一級方程式賽車處於引擎技術的前沿，其最新的動力單元是這項運動迄今為止最複雜的引擎，沒有之一。

首先我們來了解一下F1動力單元裡都包括哪些元件？

首先，現代F1引擎之所以被稱為“動力單元”，這是因為它是混合動力車，由汽油內燃機和能源回收系統驅動的電動機組成。

混合動力單元於2014年推出時，與過去的V8和V10怪物相比，它們因缺乏引擎嘯叫而受到批評，但這些是F1大獎賽歷史上最強大、效率最高的動力單元。

F1動力單元能產生多少馬力功率？

內燃機和電力組合的總功率輸出約為1000馬力，明顯高於普通民用版汽車。內燃機的轉速約為15，000轉每分鐘的速度執行，同樣遠遠超過一輛民用版汽車。這一切都意味著F1賽車可以在大約2。6秒內以加速到100公里每小時的速度，極速可以達到每小時370公里每小時，曾經英美車隊使用其F1改裝車於2006年在邦納維爾鹽灘創造了每小時397公里每小時的速度紀錄。

F1動力單元使用哪種型別的汽油發動機？

現在的F1使用四衝程1。6升渦輪增壓V6型引擎。它的設計有一套嚴格的尺寸和材料限制，氣缸採用90度V型夾角配置，每個氣缸有兩個進氣閥和排氣閥。每個氣缸的壓縮比不得高於18，噴油器的燃料壓力不得超過500帕，燃料的流量不得超過100千克/小時。其中，燃料流量是關鍵，因為它基本上意味著進入發動機的汽油量在單位時間內是有限的，這限制了轉速和可以產生的功率，以鼓勵車隊設計燃油效率更高的引擎。

F1燃料的型別是什麼？

賽車使用的燃料通常由商業燃料中的化合物組成，沒有特定可以增強功率的化合物。如今，燃料必須由可持續、含量不能低於10%的乙醇組成。

據報道，賽車在正賽中消耗大約135升的燃料，據說比V8引擎少了三分之一。

能量回收系統，簡稱ERS是做什麼的？

ERS系統從排氣和剎車中回收能量，並將其轉換為電力，直接為電動馬達供電或儲存在電池儲存單元中供以後用作額外的功率提升使用。

MGU-K，是動能電機發電機組的字幕縮寫，是與發動機曲軸相連的電動機。在再生模式下，它作為發電機，透過“引擎制動”模式來減慢賽車的速度，併產生為電池充電的電力。在驅動模式下，它變成了一個電機，使用該電力驅動車輪以獲得額外的功率輸出。該系統每圈只允許產生一定數量的能量，可以維持大約33秒的功率提升，但它可以儲存兩倍的能量，因此車隊可以具有戰略性，在不同時間節省和使用電力。

MGU-H是熱能電機發電機組的字幕縮寫，其原理和結構更復雜，它與渦輪增壓器結合使用，渦輪增壓器本身透過使用廢氣旋轉渦輪機來給發動機加壓。作為發電機，MGU-H本身提供阻力，減緩渦輪的轉速，這有助於防止渦輪增壓在高功率下產生過剩的能量輸出，並將這些能量轉化為儲存在電池中的電力。作為電機，它用於在車手不在全油門狀態時保持渦輪增壓旋轉，減少渦輪增壓遲滯並使動力輸送更加平順。至關重要的是，MGU-H產生的電力也可以直接為MGU-K供電，因此它可以增加每圈33秒的能量儲存上限，這意味著車隊可以從MGU-H產生更多的電力。

整個系統，包括不同的部件和輔助裝置，重量不得少於150公斤，電力儲存單元的重量佔其中的20到25公斤。

電動機能產生多少電力？

MGU-K可以產生的最大功率為120千瓦，相當於大約160匹馬力。然而在比賽時，它的使用受到限制，通常直到賽車達到每小時100公里的速度方能啟動。MGU-K的重量必須不少於7公斤，最高轉速被限制在50，000轉每分鐘，最大扭矩為200牛米。MGU-H的重量必須不少於3公斤，最高轉速被限制在12。5萬轉每分鐘。

電力是如何部署的？

電力的釋放由車手和車載計算機來控制。車隊開發了發動機功率輸出曲線，元件以不同的方式提供電力，車手只需在它們之間做出選擇即可，然後讓賽車自主完成剩餘的工作。

電動機危險嗎？

ERS系統是一個高壓的單元，它的執行電壓高達1000V，因此可以發出非常危險的電擊。為了降低風險，車體內所有高壓電纜都是橙色的，斷開連線時會切斷電壓。主要儲能單元、MGU-H和MGU-K以及所有高壓接線盒都標有危險警告標誌。

ERS可以通過幾種不同的方式關閉，為了顯示其執行或絕緣狀態，它在氣箱頂部安裝了狀態燈，安全時會發出綠色，不在時會發出紅色。

2019年，裡卡多從巴林大獎賽退賽後，在紅燈亮起後跳下車，幸運的是，這種情況並不經常發生。

他們如何啟動賽車？

車隊需要在賽車上安裝外部點火器，以便在車庫、維修站和發車格上啟動汽油發動機。發動機配備了防失速系統，以防止車手失控時發動機熄滅。

一個團隊一個賽季可以使用多少個動力單元？

多年前，引擎的使用沒有限制，車隊花費了數百萬美元生產特殊規格的引擎，這些引擎通常都會被調整到功率輸出最大值，但只能持續幾圈。

現在，為了降低成本，一個賽季每輛賽車允許的動力單元數量受到嚴格限制，分別是

-三臺內燃機

-三個渦輪增壓器

-三套MGU-H

-三套MGU-K

-兩套電力儲存單元

-兩臺電子控制單元

-八套發動機排氣系統

如果超過允許的數量，將受到罰退的處罰。

國際汽聯如何確保動力單元是合法的？

為了儘量減少車隊作弊的機會，國際汽聯會指定直流電感測器的供應商，並連線到ERS系統的不同部件，另外在MGU-K上會安裝了一個扭矩感測器。同時，所有賽車都執行相同的高壓燃油泵，由國際汽聯指定的單一供應商製造並供應給各車隊，燃料流量計位於油箱中，以監測流量。

為了檢查內燃機的執行情況，動力輸出軸和每個傳動軸都安裝了經過認證的扭矩測量系統，併為燃油噴嘴安裝了壓力和溫度感測器。

未來的引擎將做哪些改變？

目前的動力單元不會永遠持續下去，將在2025年引入新的引擎規則。在2022年至2025年期間，目前的引擎設計將被凍結，這意味著車隊不再被允許進一步開發他們的引擎。引擎新規將重點關注更高水平的環境可持續性，並計劃使用完全可持續的燃料，並大幅簡化設計以降低成本。